Tại sao pin Smartphone lại bị đánh giá quá kém? docx

Tại sao pin Smartphone lại bị đánh giá quá kém?

Bạn đang sở hữu một chiếc Smartphone – niềm mơ
ước của hàng triệu người. Nhưng nếu bạn hi vọng
chú dế yêu này có thể hoạt động bình thường suốt
ngày với chỉ một lần sạc pin thì quả là điều không
tưởng.
Trước kia, bạn có thể để quên thiết bị sạc ở nhà, đi
chơi xa khoảng một tuần và giả sử bạn không dành
hàng giờ chơi trò Snack ưa thích trên di động thì dế
yêu của bạn vẫn còn đủ pin để gọi một chiếc taxi.
Ngày nay, chúng ta luôn phải kè kè bộ sạc bên mình,
và luôn tranh thủ sạc pin khi ở phòng chờ máy bay
hay quán café. Khi bạn chuyển Smartphone sang
mạng 4G siêu tốc, thì vấn đề pin càng trở nên trầm
trọng. Và các báo cáo đã chỉ ra rằng chất lượng pin
của các thiết bị 4G có xu hướng đi xuống một cách
trầm trọng.
Có thể nói việc bắt kịp yêu cầu
về năng lượng cho các thiết bị di
động không hề dễ dàng đối với
ngành công nghiệp chế tạo pin,
và những khó khăn nối tiếp có
thể làm cho việc phổ biến công
nghệ 4G cho các thiết bị di động
trở nên không thuận lợi. Thật
không may, vấn đề lại không đơn giản chỉ nằm ở pin
của thiết bị. Nó liên quan đến tích chất hóa học của
pin, phương pháp nghiên cứu và phát triển cho công
nghệ di động trên thị trường toàn cầu, và hàng loạt
những yêu cầu khác nhau của người dùng đối với di

động và máy tính bảng.
1. Hạn chế bởi tính chất hóa học của pin
Công nghệ nghiên cứu pin và công nghệ chế tạo
Smartphone không đồng hành với nhau trong vấn đề
tuổi thọ của thiết bị. Keith Nowak, nhà sản xuất điện

Thời lượng pin
luôn được người
dùng quan tâm
thoại và máy tính bảng của HTC cho biết: “Không
giống như Smartphone, công nghệ sản xuất pin đã
được phát triển hơn một thế kỷ, lâu hơn nhiều so với
Smartphone. Điều này có nghĩa là những cải tiến
trong công nghệ sản xuất pin không còn xảy ra ở tốc
độ chóng mặt như sự phát triển của ngành công
nghiệp non trẻ Smartphone”.
Nhưng ngoài những cải tiến nhỏ để gia tăng hiệu suất
điện phân rắn, pin lithium ion polymer dành cho các
sản phẩm công nghệ cầm tay đã không thay đổi đáng
kể trong hơn 15 năm qua. Hầu như tất cả các pin của
Smartphone hay máy tính bảng đều là một số biến thể
của pin lithium ion polymer – loại pin trong đó các
cực âm và cực dương được nhúng vào một chất điện
phân dạng rắn giống như gel (chất giúp tiến hành quá
trình điện pin). Thiết kế này được phát triển mạnh mẽ
vào năm 1996 khi các nhà sản xuất tìm kiếm một loại
pin mạnh mẽ hơn cho các sản phẩm điện thoại di
động công nghệ cao. Trước đây, điện thoại di động
đã dùng pin ion lithium với dạng điện phân lỏng, khá
cồng kềnh và không ổn định.

Ngày nay, các nhà nghiên cứu pin tiếp tục tìm cách
tăng công suất của pin lithium ion polymer. Irving
Echavarria của Gold Peak Industries, một công ty
chuyên sản xuất tất cả các loại pin tiêu dùng bao gồm
cả các biến thể ion lithium cho biết: “Rất nhiều phản
ứng hóa học có thể đưa vào để nâng cao tuổi thọ của
pin, và các nhà khoa học đang nghiên cứu để có thể
kiểm soát được điều này”. Ông cũng ước tính rằng
80% các quá trình hóa học xảy ra trong pin có thể
được khai thác một cách chính xác. Và các phản ứng
hóa học tự do nhỏ xảy ra trong pin có thể nâng cao
hiệu suất sản sinh năng lượng của pin. Những nhà sản
xuất pin đang cố gắng để đạt được giới hạn hiệu quả
80% của các phản ứng hóa học trong pin.
Nhưng những tiến bộ để cải thiện hiệu suất pin lại
không thể theo được nhịp độ so với nhu cầu năng
lượng ngày càng tăng của Smartphone và các thiết bị
di động khác. Thất vọng về những đặc tính hóa học
và vậy lý bị hạn chế của pin, những nhà phát triển
luôn mong muốn kéo dài tuổi thọ của pin Smartphone
một mặt phải thêm những chất hoạt động cho pin
bằng cách làm cho các bộ phận hoạt động của pin
nhỏ đi (một kỹ thuật đã đạt đến giới hạn riêng của
nó), mặt khác phải chuyển từ polymer lithium ion
sang một vật liệu khác.
Venkat Srinivasan, nhà nghiên cứu công nghệ pin tại
phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley tại
Berkeley, California cho biết: “Những sự phát triển
về tính vật lý của pin khác với những phát triển về
tính vật lý trong Smartphone”. Có vẻ như pin đã cam

chịu chạy sau tàu siêu tốc cho đến khi một lúc nào
đó, một vật liệu mới xuất hiện và điều thần kỳ sẽ xảy
ra.
2. Những ý tưởng mới đến
rất chậm
Những dấu hiệu nhỏ của sự đổi
mới đang dần lấp ló khi tuổi thọ
của pin đã xế tà. Câu hỏi đặt ra là
khi nào những ý tưởng này sẽ trở
thành hiện thực, mặc dù công
nghệ này chính là sự sống còn cho
toàn bộ thế giới di động.
Lithium ion tiếp tục được nghiên cứu trong các
phòng thì nghiệm R&D của nhiều nhà sản xuất pin.
Và nhiều phòng thí nghiệm của các trường đại học
khắp nước Mỹ đã phác thảo ra khả năng của
Graphene, một đơn nguyên tử của than chì có khả
năng lưu trữ và truyền năng lượng (mặc dù việc sử
dụng Graphene làm pin tiêu dùng vẫn còn là một

Làm sao để kéo
dài thời lư
ợng của
pin?
chặng đường dài). Nhưng chính phủ Mỹ (cũng như
nhiều quốc gia trên thế giới) lại hầu như không chú
trọng đầu tư cho ngành công nghiệp sản xuất pin
cũng như nghiên cứu về nói, mà chỉ chú tâm rót tiền
nghiên cứu để phát triển các phương tiện đi lại và pin
sử dụng trong quân đội.

3. Vấn đề không đơn giản chỉ là pin
Thiết kế một thiết bị di động không còn chỉ là hoàn
thiện khả năng thiết kế, tính toán, giao diện người
dùng và khiến cho việc sử dụng những chức năng của
thiết bị tiêu hao ít năng lượng nhất. Đôi khi, người
dùng mong muốn đánh đổi những chức năng tải dữ
liệu nhanh chóng và khă năng đa nhiệm thần kỳ bằng
những nhu cầu đơn giản hơn như thiết bị có thể duy
trì hoạt động nguyên một ngày.
Màn hình Smartphone càng ngày càng được mở rộng
và được hỗ trợ độ phân giải cao hơn, cả hai điều này
đều hút điện kinh khủng. Hạ thấp độ sáng màn hình
có thể kéo dài một vài phút cho pin của bạn, nhưng
Apple, HTC, Motorola và các hãng sản xuất điện
thoại lớn khác lại không thêm tính năng di chuyển
đến màn hình nhỏ hơn. Tuy nhiên, một số hãng (bao
gồm cả Samsung và LG Electronics) đang tập trung
vào việc làm mới các loại màn hình, tuy không mờ
hơn nhưng ít tiêu hao năng lượng hơn.
Một trong những hoạt động tiêu tốn rất nhiều năng
lượng chính là việc các ứng dụng ngày càng trở nên
phức tạp. Hầu hết các Smartphone trên thị trường
hiện nay đều có chức năng Bluetooth, Wifi, GPS,
phát thanh và nhiều khi các chức năng này hoạt động
cùng một lúc. Chức năng GPS là một trong những
chức năng ngốn pin nhiều nhất. Bạn có thể thấy vạch
pin càng ngày càng thấp khi bạn sử dụng những ứng
dụng điều hướng. Những điện thoại đời mới bổ sung
thêm chipset radio 4G, ứng dụng này đòi hỏi rất
nhiều năng lượng để giải mã nhiều dữ liệu được mã

hóa trong quang phổ không dây LTE. Trên tất cả,
điện thoại 4G mới có 2 bộ chip khác nhau để kết nối
với một phổ 4G và với mạng 3G. Kết quả là, nếu may
mắn, pin của bạn có thể sống sót khoảng 1 ngày.
Hậu quả của việc tiêu thụ năng lượng vô cùng khủng
khiếp như vậy đã tạo áp lực rất lớn cho các nhà sản
xuất chip hiệu quả hơn cho điện thoại.
James Bruce, điều hành gia tại ARM, nơi phát triển
và cấp phép cho hầu như tất cả các thiết bị di động
trên thế giới, giải thích rằng phần cứng của điện
thoại hiện nay cần nhiều năng lượng hơn so với
trước đây, nhưng “sự khác biệt giữa Nokia và
Smartphone ngày nay chỉ là tuổi thọ của pin”.
4. Lõi kép có thể giúp bạn
Các bộ vi xử lý lõi kép (được thực hiện bởi ARM) có
thể xuất hiện trong một thế hệ Smartphone vào năm
2011 sẽ mang lại một số hi vọng. Được biết thế hệ
điện thoại lõi kép có thể hiệu quả hơn so vơi lõi đơn.
Nếu điện thoại đang làm nhiệm vụ đơn giản chẳng
hạn như gửi tin nhắn văn bản hoặc thực hiện chức
năng tính toán trên một lõi thì lõi khác có thể truyền
năng lượng xuống, do đó tiết kiệm pin.
Ý tưởng cho rằng nhiều lõi có thể là bí quyết để sử
dụng năng lượng tiết kiệm hơn có thể hơi ngược,
nhưng ARM không phải là công ty duy nhất đang cố
gắng giải quyết vấn đề tuổi thọ pin quá ngắn theo
cách đó.
Vào đầu tháng này,công ty Adapteva công bố về “vi
xử lý Epiphany” mà họ hi vọng sẽ được sử dụng trên
Smartphone và máy tính bảng cùng với bộ vi xử lý

lõi kép của ARM. Bộ vi xử lý mới của Adapteva có
thể phục vụ lên tới 64 lõi trên một con chip của
Smartphone.
5. Ứng dụng của Smartphone
Những ứng dụng của Smartphone
chính là thủ phạm cuối cùng trong
danh sách những thủ phạm
“ngốn” năng lượng nhiều nhất
(nếu về giới hạn vật lý của pin thì
đây là thủ phạm đầu tiên). Năng
lượng tiêu hao của ứng dụng là
một trong những điều mà Apple xem xét đầu tiên khi
đồng ý chấp thuận ứng dụng có thể có mặt trong kho
ứng dụng của hãng. Cameron Vanga, nhà phát triển
thị trường ứng dụng của iPhone cho biết: “Apple sẽ
không để bạn cố ý làm hỏng pin, nếu bạn đang chơi
một trò chơi mà không cần đòi hỏi GPS, thiết bị sẽ tự
động từ chối mở ứng dụng nếu nó được báo về tín
hiện GPS mỗi 10 giây 1 lần”.
Mặc dù thị trường ứng dụng Android có thể chứa
nhiều ứng dụng ngốn năng lượng tiềm năng, nhưng
những nhà phát triển luôn nỗ lực để ứng dụng của họ

Pin của
Smartphone
không tiêu tốn nhiều năng lượng khi được kích hoạt
vì họ sợ nhận được xếp hạng thấp hoặc người sử
dụng xóa những ứng dụng này.
Hầu hết người dùng Smartphone đều đồng ý với việc
điện thoại của họ chỉ sử dụng được một ngày và phải

sạc mỗi đêm. Tuy nhiên những nhà sản xuất pin sẽ
phải đẩy nhanh tốc độ đáp ứng với những nhu cầu
ngày càng tăng của người tiêu dùng.
Thu Trang (Nguồn: CIO.com)